JP2002217533A - 実装部品のハンダ付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、鉛フリーハンダを使用しても、プ
リント配線板の両面スルーホールに対して確実にハンダ
付けされ得るようにした、実装部品のハンダ付け方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 プリント配線板１２に設けられた両面ス
ルーホール１３に対して、実装部品１０のリード線１１
を部品面側から挿通し、プリント配線板のハンダ面側を
溶融ハンダの表面に接触させて、両面スルーホール１３
を構成する銅ランド１３ａを加熱すると共に、溶融ハン
ダを両面スルーホールの内面に沿って濡れ上げさせて、
両面スルーホールの部品面側の表面にハンダによるフィ
レットを形成することにより、実装部品をプリント配線
板に実装する、実装部品のハンダ付け方法において、両
面スルーホール１３を構成する銅ランドの加熱の際に、
両面スルーホール以外の熱媒体１１を使用して、両面ス
ルーホールの部品面側の銅ランド１３ａを加熱するよう
に、実装部品のハンダ付け方法を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板に
対して実装部品をハンダ付けするための方法に関し、特
に鉛フリーハンダを使用したハンダ付け方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種実装部品をプリント配線板に
実装する場合、各実装部品のリード線をプリント配線板
に設けた両面スルーホールに挿通させた状態で、ハンダ
付けを行なうようにしている。例えば、所謂ラジアルリ
ード部品の場合には、図４に示すように、実装部品１
は、そのラジアル方向に延びるリード線２が、プリント
配線板３に設けられた両面スルーホール４に挿通された
状態で、例えばハンダディップ槽に浸漬されることによ
り、プリント配線板３の下方から加熱され、ハンダ付け
が行なわれるようになっている。ここで、リード線２
は、実装部品１の本体をプリント配線板３の上面から所
定間隔を保持するために、所謂フォーミングにより屈曲
されている。

【０００３】また、所謂アキシャルリード部品の場合に
は、図５に示すように、実装部品５は、同様にして、そ
のアキシャル方向に延びるリード線６が、ラジアル方向
に折曲げられて、プリント配線板３に設けられた両面ス
ルーホール４に挿通された状態で、例えばハンダディッ
プ槽に浸漬されることにより、プリント配線板３の下方
から加熱され、ハンダ付けが行なわれるようになってい
る。この場合も、リード線６は、実装部品１の本体をプ
リント配線板３の上面から所定間隔を保持するために、
所謂フォーミングにより屈曲されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図４に示した
ラジアルリード部品の場合には、ハンダ付けの際にプリ
ント配線板３の下面から加熱されたとき、熱は、図６
（Ａ）にて符号Ａで示すように、ハンダディップ槽内の
溶融ハンダから、リード線２を介して、実装部品１の本
体に伝達され、また図６（Ａ）にて符号Ｂで示すよう
に、ハンダディップ槽内の溶融ハンダから、プリント配
線板３の両面スルーホール４を構成する銅ランドを介し
て、プリント配線板３に伝達されるようになっている。

【０００５】これに対して、図４に示したラジアルリー
ド部品の場合、ハンダ付けの際の溶融ハンダは、図６
（Ｂ）に示すように、上記熱の伝導と同様にして、両面
スルーホール４内を上方に向かって流れ、両面スルーホ
ール４の上面（部品面）側にて拡って、所謂濡れ上がる
ことになり、フィレット７を形成するようになってい
る。この際、フィレット７が確実に形成されるために
は、両面スルーホール４の上面側が十分に高い温度まで
加熱されている必要がある。

【０００６】ところで、近年、環境保護の観点から、ハ
ンダ付けに使用されるハンダとして、成分に鉛を含まな
い、所謂鉛フリーハンダが使用されるようになってきて
いる。この鉛フリーハンダは、従来のハンダに対して高
い融点を有している。（例えば、鉛フリーハンダＳｎ−
Ａｇ−Ｃｕの融点は、Ｓｎ−Ｐｂハンダの融点１８３℃
に対して、２１７℃である。）また、ハンダディップ槽
中の溶融ハンダの温度は、部品耐熱性を考慮すると、２
６０℃が限界であり、通常は約２５０℃に設定されてい
る。このため、鉛フリーハンダの場合、ハンダディップ
槽中の溶融ハンダの温度と融点との温度差即ちハンダ付
け作業温度域が３３℃になる。

【０００７】従って、ハンダ付けのために、ハンダディ
ップ槽内の溶融ハンダにプリント配線板３を浸漬したと
き、溶融ハンダが、プリント配線板３の両面スルーホー
ル４を上方に向かって流れたとき、途中でプリント配線
板３による吸熱により、溶融ハンダの温度が低下してし
まう。これにより、溶融ハンダが両面スルーホール４の
上面まで濡れ上がらず、フィレット７が形成されないこ
とがある。かくして、鉛フリーハンダによるハンダ付け
を行なう場合、ハンダ付け不良が発生し、部品実装の信
頼性が低下してしまうことがあった。このようなハンダ
付け不良の問題は、上述したラジアルリード部品に限ら
ず、アキシャルリード部品についても同様に発生する。

【０００８】本発明は、以上の点から、鉛フリーハンダ
を使用しても、プリント配線板の両面スルーホールに対
して確実にハンダ付けされ得るようにした、実装部品の
ハンダ付け方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、プリント配線板に設けられた両面スルーホールに
対して、実装部品のリード線を部品面側から挿通し、プ
リント配線板のハンダ面側を溶融ハンダの表面に接触さ
せて、両面スルーホールを構成する銅ランドを加熱する
と共に、溶融ハンダを両面スルーホールの内面に沿って
濡れ上げさせて、両面スルーホールの部品面側の表面に
ハンダによるフィレットを形成することにより、実装部
品をプリント配線板に実装する、実装部品のハンダ付け
方法において、両面スルーホールを構成する銅ランドの
加熱の際に、両面スルーホール以外の熱媒体を使用し
て、両面スルーホールの部品面側の銅ランドを加熱する
ことを特徴とする、実装部品のハンダ付け方法により、
達成される。

【００１０】本発明による実装部品のハンダ付け方法
は、好ましくは、実装部品のリード線を、プリント配線
板のハンダ付けすべき両面スルーホールの部品面側の銅
ランドの表面に沿って接触して上記熱媒体として作用す
るように、屈曲させて、当該実装部品のリード線を介し
て、両面スルーホールの部品面側の銅ランドを加熱す
る。

【００１１】上記構成によれば、プリント配線板のハン
ダ面側を溶融ハンダの表面に接触させて、両面スルーホ
ールを構成する銅ランドを加熱する際に、両面スルーホ
ール以外の熱媒体を使用して、この熱媒体を介してプリ
ント基板に設けられ且つ実装部品のリード線が挿通され
た両面スルーホールの部品面側の銅ランドを加熱するよ
うにしたので、この部品面側の銅ランドが確実に加熱さ
れることになる。従って、融点の比較的高い所謂鉛フリ
ーハンダを使用した場合であっても、溶融ハンダが、両
面スルーホール内に沿って確実に濡れ上がって、部品面
側の銅ランド上に拡って、フィレットを確実に形成する
ことになり、鉛フリーハンダを使用した場合であって
も、ハンダ付けの信頼性が向上することになる。

【００１２】実装部品のリード線を、プリント配線板の
ハンダ付けすべき両面スルーホールの部品面側の銅ラン
ドの表面に沿って接触して上記熱媒体として作用するよ
うに、屈曲させて、当該実装部品のリード線を介して、
両面スルーホールの部品面側の銅ランドを加熱する場合
には、両面スルーホール以外の熱媒体として、特に別途
部品を調達する必要なく、実装部品のリード線を上記熱
媒体として利用することにより、簡単な構成により低コ
ストで、鉛フリーハンダを使用したハンダ付けを確実に
行なうことが可能になる。さらに、従来はリード線から
実装部品の本体に伝達されていた熱を、両面スルーホー
ルの部品面側の銅ランドに伝達することになるので、両
面スルーホールの部品面側の銅ランドがより十分に加熱
されることになると共に、実装部品の本体への熱伝導が
低減されることにより、実装部品の熱破壊が抑制され得
ることになる。この場合、実装部品のリード線は、従来
のフォーミングの際に、適宜の形状を付与することによ
り、屈曲させることができるので、工程数が増大するこ
ともない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図３を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１４】図１は、本発明による実装部品のハンダ付
け方法の一実施形態におけるハンダ付け状態を示してい
る。図１において、実装部品１０は、ラジアルリード部
品であって、そのラジアル方向に延びるリード線１１
が、実装すべきプリント配線板１２に設けられた両面ス
ルーホール１３に挿通されている。

【００１５】そして、この状態から、プリント配線板１
２が、例えばハンダディップ槽に浸漬されることによ
り、プリント配線板１２の下面が、溶融ハンダに接触す
る。これにより、プリント配線板１２が下方から加熱さ
れると共に、溶融ハンダが両面スルーホール１３内に沿
って濡れ上がって、両面スルーホール１３の部品面側の
銅ランド１３ａ上で拡って、フィレット１４を形成する
ことにより、ハンダ付けが行なわれる。

【００１６】ここで、リード線１１は、実装部品１０の
本体をプリント配線板１２の上面から所定間隔を保持す
ると共に、ハンダディップ槽の溶融ハンダからの熱をリ
ード線１１を介して、上記両面スルーホール１３の部品
面（図１にて上面）側の銅ランド１３ａに対して伝達し
て加熱するために、所謂フォーミングにより、例えばク
ランク状に屈曲されている。これにより、リード線１１
が両面スルーホール１３に挿通されたとき、リード線１
１の屈曲による段部１１ａが、両面スルーホール１３の
部品面側の銅ランド１３ａの表面に沿って接触すること
になる。尚、実装部品１０の本体への熱伝導をより低減
させるために、上記段部１１ａから実装部品１０の本体
までの距離をできるだけ大きくとることが好ましい。

【００１７】従って、本発明実施形態による実装部品の
ハンダ付け方法によれば、プリント配線板１２に設けら
れた両面スルーホール１３の部品面側の銅ランド１３ａ
は、この両面スルーホール１３のハンダ面（図１にて下
面）側の銅ランド１３ｂから両面スルーホール１３を介
して伝達される熱と、上述したリード線１１を介して伝
達される熱と、によって、十分に加熱されることにな
る。これにより、ハンダとして融点が比較的高い鉛フリ
ーハンダを使用する場合であっても、両面スルーホール
１３の部品面側の銅ランド１３ａが十分に加熱されるこ
とによって、両面スルーホール１３内を濡れ上がった溶
融ハンダが、部品面側の銅ランド１３ａにて急速に冷却
されることない。従って、溶融ハンダは、部品面側の銅
ランド１３ａにより冷却されて固まることなく、確実に
部品面側の銅ランド１３ａの表面全体に拡って、フィレ
ット１４を形成することになる。この場合、リード線１
１により伝達される熱が、段部１１ａにて両面スルーホ
ール１３の部品面側の銅ランド１３ａに対して伝達され
ることにより、両面スルーホール１３の部品面側の銅ラ
ンド１３ａがより一層十分に加熱されることになると共
に、実装部品１０の本体への熱伝導が減少することによ
り、実装部品１０の本体の熱破壊が抑制され得ることに
なる。

【００１８】このようにして、鉛フリーハンダであって
も、溶融ハンダが両面スルーホール１３内を濡れ上がっ
て、部品面側の銅ランド１３ａの表面全体に拡って、フ
ィレットを形成することにより、実装部品１０のリード
線１１のプリント配線板１２の両面スルーホール１３へ
のハンダ付けが確実に行なわれるので、ハンダ付けの信
頼性が向上することになる。

【００１９】図２及び図３は、本発明による実装部品の
ハンダ付け方法による実装部品のリード線の具体的な形
状を示しており、図２はラジアルリード部品の場合を、
また図３はアキシャルリード部品の場合を、それぞれ示
している。図２において、実装部品２０は、ラジアルリ
ード部品であって、実装部品２０の本体両端付近からラ
ジアル方向（図示の場合、下方）に延びる二本のリード
線２１，２２は、それぞれ途中で互いに離反するように
ほぼ直角に折曲げられ、さらに下方に向かってほぼ直角
に折曲げられ、その後再び互いに接近するようにほぼ直
角に折曲げられ、最後に下方に向かってほぼ直角に折曲
げられている。これにより、二本のリード線２１，２２
は、それぞれ中間付近に、外側に向かって突出した
「コ」字状の段部２１ａ，２２ａを備えるようになって
いる。

【００２０】このようなリード線２１，２２を備えた実
装部品２０をプリント配線板２３に設けられた両面スル
ーホール２４，２５に挿通させてハンダ付けを行なう
と、各リード線２１，２２の段部２１ａ，２２ａがそれ
ぞれ両面スルーホール２４，２５の部品面側の銅ランド
２４ａ，２５ａの表面に沿って接触することになる。従
って、前述したようにプリント配線板２３がハンダ付け
のために溶融ハンダの表面に接触すると、溶融ハンダの
熱が、両面スルーホール２４，２５のハンダ面側の銅ラ
ンド２４ｂ，２５ｂから両面スルーホール２４，２５を
介して部品面側の銅ランド２４ａ，２５ａに伝達される
と共に、各リード線２１，２２から段部２１ａ，２２ａ
を介して、部品面側の銅ランド２４ａ，２５ａに伝達さ
れることになる。これにより、両面スルーホール２１，
２２の部品面側の銅ランド２１ａ，２２ａが十分に加熱
されることによって、両面スルーホール２１，２２内を
濡れ上がった溶融ハンダが、確実に部品面側の銅ランド
２１ａ，２２ａの表面全体に拡って、フィレットを形成
するので、ハンダ付けが確実に行なわれることになる。

【００２１】図３において、実装部品３０は、アキシャ
ルリード部品であって、実装部品３０の本体両端付近か
らアキシャル方向に延びる二本のリード線３１，３２
は、それぞれ途中で下方に向かってほぼ直角に折曲げら
れ、さらに互いに接近するようにほぼ直角に折曲げら
れ、最後に下方に向かってほぼ直角に折曲げられてい
る。これにより、二本のリード線３１，３２は、それぞ
れ外側に向かって突出した「コ」字状の段部３１ａ，３
２ａを備えるようになっている。

【００２２】このようなリード線３１，３２を備えた実
装部品３０をプリント配線板３３に設けられた両面スル
ーホール３４，３５に挿通させてハンダ付けを行なう
と、各リード線３１，３２の段部３１ａ，３２ａがそれ
ぞれ両面スルーホール３４，３５の部品面側の銅ランド
３４ａ，３５ａの表面に沿って接触することになる。従
って、前述したようにプリント配線板３３がハンダ付け
のために溶融ハンダの表面に接触すると、溶融ハンダの
熱が、両面スルーホール３４，３５のハンダ面側の銅ラ
ンド３４ｂ，３５ｂから両面スルーホール３４，３５を
介して部品面側の銅ランド３４ａ，３５ａに伝達される
と共に、各リード線３１，３２から段部３１ａ，３２ａ
を介して、部品面側の銅ランド３４ａ，３５ａに伝達さ
れることになる。これにより、両面スルーホール３１，
３２の部品面側の銅ランド３１ａ，３２ａが十分に加熱
されることによって、両面スルーホール３１，３２内を
濡れ上がった溶融ハンダが、確実に部品面側の銅ランド
３１ａ，３２ａの表面全体に拡って、フィレットを形成
するので、ハンダ付けが確実に行なわれることになる。

【００２３】上述した実施形態においては、実装部品と
して、ラジアルリード部品またはアキシャルリード部品
の場合について説明したが、これに限らず、他の型式の
実装部品であっても、本発明を適用し得ることは明らか
である。この場合、実装部品から延びるリード線の途中
に、フォーミングの際に折曲げによる段部を形成するこ
とにより、この段部を両面スルーホールの部品面側の銅
ランドの表面に接触させて、溶融ハンダに接触させるよ
うにすればよい。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プ
リント配線板のハンダ面側を溶融ハンダの表面に接触さ
せて、両面スルーホールを構成する銅ランドを加熱する
際に、両面スルーホール以外の熱媒体を使用して、この
熱媒体を介してプリント基板に設けられ且つ実装部品の
リード線が挿通された両面スルーホールの部品面側の銅
ランドを加熱するようにしたので、この部品面側の銅ラ
ンドが確実に加熱されることになる。従って、融点の比
較的高い所謂鉛フリーハンダを使用した場合であって
も、溶融ハンダが、両面スルーホール内に沿って確実に
濡れ上がって、部品面側の銅ランド上に拡って、フィレ
ットを確実に形成することになり、鉛フリーハンダを使
用した場合であっても、ハンダ付けの信頼性が向上する
ことになる。

【００２５】実装部品のリード線を、プリント配線板の
ハンダ付けすべき両面スルーホールの部品面側の銅ラン
ドの表面に沿って接触して上記熱媒体として作用するよ
うに、屈曲させて、当該実装部品のリード線を介して、
両面スルーホールの部品面側の銅ランドを加熱する場合
には、両面スルーホール以外の熱媒体として、特に別途
部品を調達する必要なく、実装部品のリード線を上記熱
媒体として利用することにより、簡単な構成により低コ
ストで、鉛フリーハンダを使用したハンダ付けを確実に
行なうことが可能になる。さらに、従来はリード線から
実装部品の本体に伝達されていた熱を、両面スルーホー
ルの部品面側の銅ランドに伝達することになるので、両
面スルーホールの部品面側の銅ランドがより十分に加熱
されることになると共に、実装部品の本体への熱伝導が
低減されることにより、実装部品の熱破壊が抑制され得
ることになる。この場合、実装部品のリード線は、従来
のフォーミングの際に、適宜の形状を付与することによ
り、屈曲させることができるので、工程数が増大するこ
ともない。

【００２６】このようにして、本発明によれば、鉛フリ
ーハンダを使用しても、プリント配線板の両面スルーホ
ールに対して確実にハンダ付けされ得るようにした、極
めて優れた実装部品のハンダ付け方法が提供され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実装部品のハンダ付け方法の一実
施形態によるハンダ付けの状態を示す概略断面図であ
る。

【図２】本発明による実装部品のハンダ付け方法の一実
施形態をラジアルリード部品に適用した場合のハンダ付
けの状態を示す概略断面図である。

【図３】本発明による実装部品のハンダ付け方法の一実
施形態をアキシャルリード部品に適用した場合のハンダ
付けの状態を示す概略断面図である。

【図４】従来のハンダ付け方法によるラジアルリード部
品のハンダ付けの状態を示す概略断面図である。

【図５】従来のハンダ付け方法によるアキシャルリード
部品のハンダ付けの状態を示す概略断面図である。

【図６】図４のハンダ付けにおける（Ａ）溶融ハンダか
らの熱伝導及び（Ｂ）溶融ハンダの流れを示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１０ 実装部品 １１ リード線 １１ａ 段部 １２ プリント配線板 １３ 両面スルーホール １３ａ 部品面側の銅ランド １３ｂ ハンダ面側の銅ランド １４ フィレット ２０ 実装部品（ラジアルリード部品） ２１，２２ リード線 ２１ａ，２２ａ 段部 ２３ プリント配線板 ２４，２５ 両面スルーホール ２４ａ，２５ａ 部品面側の銅ランド ２４ｂ，２５ｂ ハンダ面側の銅ランド ３０ 実装部品（アキシャルリード部品） ３１，３２ リード線 ３１ａ，３２ａ 段部 ３３ プリント配線板 ３４，３５ 両面スルーホール ３４ａ，３５ａ 部品面側の銅ランド ３４ｂ，３５ｂ ハンダ面側の銅ランド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 雅生 東京都目黒区中目黒２−９−13スタンレ− 電気株式会社内 (72)発明者 武信 直子 東京都目黒区中目黒２−９−13スタンレ− 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AA02 AA07 AB01 AC01 BB01 CC23 CD31 CD33 5E336 AA01 BB02 BC04 BC15 CC04 EE02 GG06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板に設けられた両面スルー
   ホールに対して、実装部品のリード線を部品面側から挿
   通し、 プリント配線板のハンダ面側を溶融ハンダの表面に接触
   させて、両面スルーホールを構成する銅ランドを加熱す
   ると共に、溶融ハンダを両面スルーホールの内面に沿っ
   て濡れ上げさせて、 両面スルーホールの部品面側の表面にハンダによるフィ
   レットを形成することにより、 実装部品をプリント配線板に実装する、実装部品のハン
   ダ付け方法において、 両面スルーホールを構成する銅ランドの加熱の際に、両
   面スルーホール以外の熱媒体を使用して、両面スルーホ
   ールの部品面側の銅ランドを加熱することを特徴とす
   る、実装部品のハンダ付け方法。
2. 【請求項２】 実装部品のリード線を、プリント配線板
   のハンダ付けすべき両面スルーホールの部品面側の銅ラ
   ンドの表面に沿って接触させて上記熱媒体として作用す
   るように、屈曲させて、当該実装部品のリード線を介し
   て、両面スルーホールの部品面側の銅ランドを加熱する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の実装部品のハンダ
   付け方法。